前言
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本文主要介绍了关于JDK源码分析之String、StringBuilder和StringBuffer的相关内容,分享出来供大家参考学习,下面话不多说了,来一起看看详细的介绍吧
String类的申明
public final class String implements java.io.Serializable, Comparable, CharSequence {…}
String类用了final修饰符,表示它不可以被继承,同时还实现了三个接口, 实现Serializable接口表示String类可被序列化;实现Comparable
String主要字段、属性说明
/*字符数组value,存储String中实际字符 */ private final char value[]; /*字符串的哈希值 默认值0*/ private int hash; /*字符串的哈希值 默认值0*/ /*一个比较器,用来排序String对象, compareToIgnoreCase方法中有使用 */ public static final ComparatorCASE_INSENSITIVE_ORDER = new CaseInsensitiveComparator();
String 部分方法分析
String类提供了系列的构造函数,其中有几个都已经不推荐使用了,如下图:
构造函数
以下是两个常用的构造函数的实现:
//String str = new String(“123”) public String(String original) { this.value = original.value; this.hash = original.hash; } //String str3 = new String(new char[] {'1','2','3'}); public String(char value[]) { //将字符数组值copy至value this.value = Arrays.copyOf(value, value.length); }
boolean equals(Object anObject)
String 类重写了 equals 方法,将此字符串与指定的对象比较。当且仅当该参数不为 null,并且是与此对象表示相同字符序列的 String 对象时,结果才为 true。
public boolean equals(Object anObject) { //直接将对象引用相比较,相同返回true if (this == anObject) { return true; } //比较当前对象与anObject的字符序列value if (anObject instanceof String) { String anotherString = (String)anObject; int n = value.length; if (n == anotherString.value.length) { char v1[] = value; char v2[] = anotherString.value; int i = 0; while (n-- != 0) { if (v1[i] != v2[i]) return false; i++; } return true; } } return false; }
int compareTo(String anotherString)
逐位比较两个字符串的字符序列,如果某一位字符不相同,则返回该位的两个字符的Unicode 值的差,所有位都相同,则计算两个字符串长度之差,两个字符串相同则返回0
public int compareTo(String anotherString) { int len1 = value.length; int len2 = anotherString.value.length; //取长度较小的字符串的长度 int lim = Math.min(len1, len2); char v1[] = value; char v2[] = anotherString.value; int k = 0; while (k < lim) { //将两个字符串的字符序列value逐个比较,如果不等,则返回该位置两个字符的Unicode 之差 char c1 = v1[k]; char c2 = v2[k]; if (c1 != c2) { return c1 - c2; //返回Unicode 之差 } k++; } //长度较小的字符串所有位都比较完,则返回两个字符串长度之差 //如果两个字符串相同,那么长度之差为0,即相同字符串返回0 return len1 - len2; }
compareToIgnoreCase(String str)方法实现于此类似,比较时忽略字符的大小写,实现方式如下:
public int compare(String s1, String s2) { int n1 = s1.length(); int n2 = s2.length(); int min = Math.min(n1, n2); for (int i = 0; i < min; i++) { char c1 = s1.charAt(i); char c2 = s2.charAt(i); if (c1 != c2) { c1 = Character.toUpperCase(c1); c2 = Character.toUpperCase(c2); if (c1 != c2) { c1 = Character.toLowerCase(c1); c2 = Character.toLowerCase(c2); if (c1 != c2) { // No overflow because of numeric promotion return c1 - c2; } } } } return n1 - n2; }
native String intern()
当调用 intern 方法时,如果池已经包含一个等于此 String 对象的字符串(用 equals(Object) 方法确定),则返回池中的字符串。否则,将此 String 对象添加到池中,并返回此 String 对象的引用。
所有字面值字符串和字符串赋值常量表达式都使用 intern 方法进行操作,例如:String str1 = "123";
String内存位置:常量池OR堆
String对象可以直接通过字面量创建,也可以通过构造函数创建,有什么区别呢?
1.通过字面量或者字面量字符串通过”+”拼接的方式创建的String对象存储在常量池中,实际创建时如果常量池中存在,则直接返回引用,如果不存在则创建该字符串对象
2.使用构造函数创建字符串对象,则直接在堆中创建一个String对象
3.调用intern方法,返回则会将该对象放入常量池(不存在则放入常量池,存在则返回引用)
下面举例说明String对象内存分配情况:
String str1 = new String("123"); String str2 = "123"; String str3 = "123"; String str4 = str1.intern(); System.out.println(str1==str2); // false str1在堆中创建对象,str2在常量池中创建对象 System.out.println(str2==str3); // true str2在常量池中创建对象,str3直接返回的str2创建的对象的引用 所以str2和str3指向常量池中同一个对象 System.out.println(str4==str3); // true str4返回常量池中值为"123"的对象,因此str4和str2、str3都相等
关于字符串拼接示例:
public class StringTest { public static final String X = "ABC"; // 常量X @Test public void Test() { String str5 = new String("ABC"); String str6 = str5+"DEF"; //堆中创建 String str7 = "ABC"+"DEF"; //常量池 String str8 = X+"DEF"; //X为常量,值是固定的,因此X+"DEF"值已经定下来为ABCDEF,实际上编译后得代码相当于String str8 = "ABCDEF" String str9 = "ABC"; String str10 = str9+"DEF"; //堆中 System.out.println(str6==str7); //false System.out.println(str8==str7); //true System.out.println(str10==str7); //false System.out.println(X==str9); //true } }
反编译后的代码看一下便一目了然:
内存分配如下:
String、StringBuffer、StringBuilder
由于String类型内部维护的用于存储字符串的属性value[]字符数组是用final来修饰的:
/** The value is used for character storage. */ private final char value[];
表明在赋值后可以再修改,因此我们认为String对象一经创建后不可变,在开发过程中如果碰到频繁的拼接字符串操作,如果使用String提供的contact或者直接使用”+”拼接字符串会频繁的生成新的字符串,这样使用显得低效。Java提供了另外两个类:StringBuffer和StringBuilder,用于解决这个问题:
看一下下面的代码:
String str1="123"; String str2="456"; String str3="789"; String str4 = "123" + "456" + "789"; //常量相加,编译器自动识别 String str4=“123456789” String str5 = str1 + str2 + str3; //字符串变量拼接,推荐使用StringBuilder StringBuilder sb = new StringBuilder(); sb.append(str1); sb.append(str2); sb.append(str3);
下面是StringBuilder类的实现,只截取了分析的部分代码:
public final class StringBuilder extends AbstractStringBuilder implements java.io.Serializable, CharSequence { //拼接字符串 @Override public StringBuilder append(String str) { //调用父类AbstractStringBuilder.append super.append(str); return this; } }
abstract class AbstractStringBuilder implements Appendable, CharSequence { /** * 存储字符串的字符数组,非final类型,区别于String类 */ char[] value; /** * The count is the number of characters used. */ int count; public AbstractStringBuilder append(String str) { if (str == null) return appendNull(); int len = str.length(); //检查是否需要扩容 ensureCapacityInternal(count + len); //字符串str拷贝至value str.getChars(0, len, value, count); count += len; return this; } private void ensureCapacityInternal(int minimumCapacity) { // overflow-conscious code // minimumCapacity=count+str.length //拼接上str后的容量 如果 大于value容量,则扩容 if (minimumCapacity - value.length > 0) { //扩容,并将当前value值拷贝至扩容后的字符数组,返回新数组引用 value = Arrays.copyOf(value, newCapacity(minimumCapacity)); } } //StringBuilder扩容 private int newCapacity(int minCapacity) { // overflow-conscious code // 计算扩容容量 // 默认扩容后的数组长度是按原数(value[])组长度的2倍再加上2的规则来扩展,为什么加2? int newCapacity = (value.length << 1) + 2; if (newCapacity - minCapacity < 0) { newCapacity = minCapacity; } return (newCapacity <= 0 || MAX_ARRAY_SIZE - newCapacity < 0) ? hugeCapacity(minCapacity) : newCapacity; } }
StringBuffer和StringBuilder用一样,内部维护的value[]字符数组都是可变的,区别只是StringBuffer是线程安全的,它对所有方法都做了同步,StringBuilder是线程非安全的,因此在多线程操作共享字符串变量的情况下字符串拼接处理首选用StringBuffer, 否则可以使用StringBuilder,毕竟线程同步也会带来一定的消耗。
总结
以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,如果有疑问大家可以留言交流,谢谢大家对创新互联的支持。